Epistemološki status heliocentrizma: Bellarmin proti Galileju

Leta 1616, šest let po izdaji knjižice Sidereus nuncius (marec 1610), s katero je tedaj dokaj neznani 46 letni Galileo s fanfarami stopil na znanstveno prizorišče – »Res velike so reči, ki jih v tem kratkem traktatu postavljam pred oči in v premislek preučevalcem narave.« - so se »reči« zanj in druge zagovornike Kopernikovega heliocentrizma dokončno zaostrile. Po začetnem navdušenju in potrditvi njegovih teleskopskih odkritij – v pismu Bellarminu so jih potrdili tudi astronomi jezuitskega Collegio Romano -, ki so hkrati rušila tedaj sprejeto aristotelsko kozmologijo (gore na Luni, neštete nove zvezde stalnice, ….) in govorila v prid kopernikanskemu heliocentrizmu (»Pa Jupitrovi trabanti, pa Venerine faze.«), je kmalu sledila nejevera in ostri napadi. Ti so bili dveh vrst. Galileja so, potem ko je tudi v drugih spisih bolj ali manj izrecno izrazil svoje prepričanje, da se svet vrti po Kopernikovih in ne po Aristotelovih oziroma Ptolemajevih zakonih, napadli zagovorniki tradicionalne aristotelske filozofije narave in, kar je bilo za Galileja usodneje, teologi, ki so v heliocentrizmu videli nevaren napad na razodeto božjo besedo. Dobesedno razumljeno Sveto pismo govori namreč o tem, da je bog, kot je mogoče razbrati iz številnih odlomkov, ustvaril svet, v katerem se Sonce giblje, medtem ko Zemlja miruje v njegovem središču. Rezultat Galilejeve »prve kopernikanske bitke« je znan: Kopernikova knjiga O revolucijah nebesnih sfer je bila leta 1616 postavljena na Index librorum prohibitorum, s pristavkom »dokler se je ne popravi«, Galilej pa je odšel iz Rima z zahtevo kardinala Bellarmina, da mora heliocentrizem obravnavati«v obliki matematične hipoteze«.

Predlog oziroma zahteva, ki jo je Bellarmin, ena ključnih figur v celotni »zadevi Galileo«, formuliral že leta 1615 v pismu Foscariniju, je torej motiviran teološko. Razlog, zakaj naj bi Galileo »novo hipotezo« obravnaval zgolj kot izjemno koristno in uporabno »matematično hipotezo«, ki omogoča boljše izračunavanje položajev nebesnih teles, ne pa kot dejansko stanje stvari, je, da je heliocentrizem v nasprotju z dobesednim branjem Svetega pisma. Kot pravi v drami Bellarmin kardinalu Barberiniju, bodočemu papežu Urbanu VIII: »Pojdimo s časom, Barberini. Če bodo zvezdne karte, ki se opirajo na novo hipotezo, pomagale pri navigaciji našim mornarjem, naj jih uporabljajo. Nam so zoprni samo nauki, ki postavljajo na laž sveto pismo.«

Vendar pa ima Bellarminova zahteva tudi svoje epistemološko opravičilo. Kardinal Bellarmin se sklicuje na neko specifično razumevanje epistemološkega statusa astronomskih teorij, ki je bil razvit v anonimnem nagovoru Bralcu o hipotezah tega dela, iz Kopernikovega dela O revolucijah nebesnih sfer (1543). Po avtorju tega besedila je naloga astronoma »zbrati zgodbo nebesnih gibanj« in nato izdelati hipoteze, »ob predpostavki katerih lahko na podlagi načel geometrije pravilno izračuna ta gibanja, tako v prihodnosti kot v preteklosti«. In to je vse, kar more in mora storiti astronomija. Njena naloga ni odkriti realnih vzrokov nebesnih gibanj. Astronomske hipoteze, astronomski modeli so zgolj matematična »orodja«, »instrumenti«, ki omogočajo »reševanje pojavov« (izračunavanje položajev nebesnih teles), ne da bile resnične in rerum natura. V ptolemajski astronomski tradiciji, ki temelji na geocentrični kozmologiji (mirujoča Zemlja sredi vesolja, sklenjen kozmos,...) je gibanje Sonca, na primer, mogoče pojasniti z dvema različnima »hipotezama«, ekscentrično in epiciklično, pri čemer so izračuni njegovih položajev na nebu popolnoma istovetni. Ker so napovedi pri uporabi obeh hipotez istovetne, astronom ne more vedeti, katera »hipoteza«, kateri model je realni vzrok gibanja Sonca po nebu.

Skladno s takšnim razumevanjem astronomskih hipotez postavi tudi Bellarmin, prepričan, da je avtor tega nepodpisanega besedila Kopernik in da je torej Kopernik sam »instrumentalist«, Foscariniju in Galileju zahtevo, da govorita o gibanju Zemlje in mirovanju Sonca sredi vesolja ex suppositione oziroma ex hypothesi, ne pa »absolutno«. Za matematika, se pravi astronoma, zadošča, da s to hipotezo »bolje rešuje pojave«. Trditi, da je Sonce dejansko v središču sveta in da se ne giblje z vzhoda na zahod ter da se Zemlja »na tretjem nebu« (pevo nebo zavzema Merkur, drugo Venera) z izjemno hitrostjo giblje okoli Sonca, je po Bellarminu »izjemno nevarno«, ne samo zato, ker je v nasprotju z vsemi filozofi in teologi, temveč tudi zato, ker je v nasprotju s Svetim pismom.

Dejansko je bila v tem obdobju dokaj splošno sprejeta delitev kompetenc med »čisto« astronomijo, katere naloga je zgolj izračunavanje položajev nebesnih teles, in filozofijo narave, katere naloga je odkrivanje realnega ustroja vesolja. To potrjujejo tako normativna klasifikacija in hierarhija znanosti in univerzitetni učni programi, kot tudi različen družbeni status in kariere astronomov in filozofov narave. Kljub temu je Bellarminova zahteva, ki je bila večkrat hvaljena kot »pristna znanstvena metodologija«, strogo vzeto nevzdržna.

Po eni strani je namreč mogoče pokazati, da tudi avtor nagovora Bralcu, za katerega vemo, da ga ni napisal Kopernik temveč njegov dopisovalec, protestantski teolog Andreas Osiander, ne zagovarja načelnega »instrumentalizma« astronomije. Prava narava njegovega stališča postane razvidna, ko ga postavimo v kontekst renesančne filozofije znanosti in tedanjega razumevanja znanstvenega dokazovanja. Po tedaj sprejeti aristotelski filozofiji znanosti je idealen potek demonstrativnega sklepanja - v katerem je posamezen učinek treba pojasniti s posameznim vzrokom - v naravoslovju naslednji. Filozof narave začne z preučevanjem učinkov. Ugotovi, da obstajajo taki in taki pojavi, oziroma dokaže, da obstajajo taki in taki učinki. Na tej podlagi določi mogoče vzroke učinkov. Učinki so v astronomiji gibanja nebesnih teles, njihovi možni vzroki pa različne kombinacije realnih, tridimenzionalnih sferičnih lupin, ki so dejanski gibalci nebesnih teles.

Gibanje Sonca je načeloma torej mogoče pojasniti z dvema kombinacijama sferičnih lupin, ki tvorita ali ekscentričen ali epicikličen model, ki ju je seveda mogoče predstaviti tudi abstrahirano od sferičnih lupin, kot geometrijsko, dvodimenzionalno risbo. Ta korak privede do t. i. »zmedenega poznavanja vzroka«, saj je mogoče v njem navesti več možnih vzrokov za en učinek. V tretjem koraku je treba iz tega širokega polja možnih vzrokov ugotoviti, kateri vzrok je pravi, realni vzrok določenega učinka in izpeljati formalni dokaz, da je ta vzrok vzrok tega učinka. Vendar astronom tega ne more storiti. Ne zato, ker načeloma tega ne bi mogel, temveč zato, ker ima dva (ali več) enako dobra modela, dve enako dobri hipotezi, ki bi lahko obe bili vzrok gibanja Sonca. Če pa bi se astronom lahko povzpel na nebo in pogledal, kateri mehanizem sfer (ekscentrični ali epiciklični) je dejanski vzrok gibanja Sonca, ali če bi mu bilo to »razodeto od boga«, pa bi tudi astronom mogel in moral izpeljati formalni dokaz gibanja Sonca. To pa pomeni, da Osiandrova »filozofija astronomije« nikakor ni instrumentalistična, saj bi načeloma, če bi to le bilo mogoče, tudi astronom moral podati realno vzročno razlago gibanja nebesnih teles. Astronomija je »instrumentalistična«, ker ne more drugače.

Na drugi strani je danes ravno tako jasno, da je velika večina »velikih« imen renesančne in zgodnje moderne astronomije zagovarjala realizem astronomskih hipotez. Regiomontanus, Kopernik, Clavius, Kepler in nenazadnje tudi Galilej so vsi trdno prepričani, da naloga astronomije ni zgolj izračunavanje položajev nebesnih teles na podlagi fiktivnih matematičnih »orodij«. Vsi po vrsti so prepričani, da astronomske hipoteze izražajo realno strukturo vesolja. Galilejev zagovor realizma astronomskih hipotez nasploh in heliocentrične še posebej je izjemno pronicljiv in prepričljiv. V treh kratkih besedilih, ki jih je izdajatelj Galilejevih del Antonio Favaro naslovil Considerazioni circa opinione copernicana, nastalih spomladi in poleti 1615 kot odgovor na Bellarminovo pismo Foscariniju, ki pa so bila prvič objavljena šele leta 1882, Galilej razvije zelo jasno in argumentirano stališče do epistemološkega statusa Kopernikove (in tudi ptolemajske) astronomije. Galilej najprej pojasni, da Kopernik sam o gibanju Zemlje in mirovanju Sonca sredi vesolja ni govoril ex hypothesi, temveč je heliocentrizem razumel kot realno stanje vesolja. To je popolnoma očitno že iz Kopernikovega predgovora oziroma posvetila papežu Pavlu III, v katerem Kopernik kot enega od temeljnih motivov, da je začel razmišljati o »drugačni ureditvi sfer sveta«, navaja dejstvo, da je ptolemajska astronomija sicer uspešna pri izračunavanju položajev nebesnih teles, da pa ne podaja najvažnejšega, namreč ustroja sveta, saj posamezni »deli« ptolemajske astronomije, tj. modeli za posamezne planete, če jih postavimo skupaj, ne dajo trdne, somerne celote, temveč monstrum. Kopernik je torej prepričan, da je naloga astronomije izdelati systema mundi, kar je po njem mogoče storiti zgolj s heliocentrično »hipotezo«.

Vendar po Galileju astronomskih hipotez realistično ni razumel zgolj Kopernik, temveč tudi jih je tako razumela celotna avtentična, »resna« astronomska tradicija s Ptolemajem na čelu. Kakor Kopernik tudi Ptolemaj naloge astronomije ni razumel v Osiandrovem smislu »reševanja pojavov«, temveč ji je pripisal kompetenco realnega opisa narave. Zakaj? Po Galileju sta v ptolemajski astronomiji na delu dve vrsti hipotez: primarne in sekundarne. Primarne hipoteze zadevajo ustroj vesolja, in mednje sodijo hipoteze, kot je, da so vsa nebesna gibanja krožna in enakomerna; da je nebo sferično; da je Zemlja sredi nebesne sfere; da je tudi sama sferična in negibna; Primarne hipoteze, hipoteze, ki govorijo o ustroju vesolja, so lahko resnične ali napačne »v naravi na absoluten način«. Na drugi strani pa sodijo epicikli in ekscentri, ki jih omenja Osiander in so temeljna Ptolemajeva matematična »orodja«, med sekundarne hipoteze, ki služijo za uskladitev, ujemanje med primarnimi hipotezami in »pojavi gibanj nebesnih teles«. Tako Ptolemaj, da bi pojasnil približevanje planetov k Zemlji in njihovo oddaljevanje od nje, vpelje ekscentre in epicikle, ki za (absolutno) središče svojega gibanja nimajo Zemlje, temveč neko drugo točko.

Ti dve vrsti hipotez se razlikujeta po svojem viru. Primarne hipoteze, hipoteze, ki govorijo o ustroju vesolja, si astronomija izposodi od filozofije, to je od filozofije narave. Za astronomijo so to tako rekoč apriorna načela, na podlagi katerih pojasnjuje gibanja nebesnih teles. Na drugi strani so sekundarne hipoteze (ekscentri, epicikli) delo astronoma-matematika, ki skuša z njimi pojasniti posamezne astronomske pojave, ki na prvi pogled odstopajo od tega, kar zatrjujejo primarne hipoteze. Te hipoteze so torej izdelane a posteriori, z namenom, da kljub stalnim opazljivim nepravilnostim na nebu, obranijo realnost primarnih hipotez.

Kar zadeva heliocentrizem, ki je Galilejeva glavna skrb, se pravi hipotezo, da se Zemlja giblje okoli Sonca, ki je v središču vesolja, je povsem očitno, da sodi med primarne hipoteze, ki so nujno resnične ali zmotne. To pa pomeni, da ne more biti zgolj »matematično orodje« za boljše izračunavanje položajev nebesnih teles, kot nekateri razumejo ekscentre in epicikle (za Galileja tudi ekscentri in epicikli ne sodijo med čiste »fikcije duha«, vendar to puščamo ob strani). Kopernik, ki si je nadel »oblačilo filozofa«, razume gibanje Zemlje in negibnost Sonca kot hipotezo prvega reda – in drugače tudi ne more. Pri vprašanju gibanja/mirovanja Zemlje ali Sonca gre namreč za zaprto »dilemo«, ki jo tvorita dve trditvi, od katerih je ena nujno resnična, druga pa nujno napačna: Zemlja se giblje ali pa ne; Sonce je v središču gibanj nebesnih teles ali pa ni. Tu ni več različnih možnih odgovorov, ki so lahko vsi enako resnični ali napačni. Ker gre za »dilemo«, ki jo tvorita protislovni trditvi, je ena od teh nujno resnična. V tem primeru pa je nemogoče reči, tako kot bi želel Bellarmin, da je mogoče, da »ni niti tako niti drugače«. Rečeno drugače, mogoče je dokazati ali eno ali drugo trditev, nikakor pa ne obeh (ali nobene). »Dilema« zahteva, da je ena od dveh trditev dokazljiva in rerum natura in ne zgolj kot ena od možnih, a fiktivnih hipotez. To pomeni, da za Galileja gibanje Zemlje in mirovanje Sonca v središču vesolja povsem upravičeno ne more biti zgolj matematična hipoteza, ki »pomaga pomorščakom pri navigaciji«, de facto pa ni resnična, temveč je to hipoteza, ki podaja systema mundi.

Nujnost »realističnega« in ne »instrumentalističnega« epistemološkega dometa »nove hipoteze« pa seveda odpira tudi vprašanje, ali je mogoče pokazati, da je »nova hipoteza« z realističnimi pretenzijami tudi dejanska realnost. Za Galileja nedvomno je, saj se »opazovani pojavi, ki nam jih razkrivajo vid in čuti v gibanju in razporeditvi zvezd« mnogo bolje skladajo z »novo« kot s staro »hipotezo«. Ali je Galilej leta 1615, ko je pisal Considerazioni, ali leta 1632, ko je izdal Dialog o dveh velikih sistemih sveta, ptolemajskem in kopernikanskem, verjel, da njegova teleskopska odkritja ter bibavica že predstavljajo formalno zadosten dokaz heliocentrizma – in ali je sploh menil, da ga je mogoče podati – pa je že drugo vprašanje.